题目内容
2.(1)求证:平面CB1D1∥平面MNP;
(2)求平面CB1D1与平面MNP的距离.
分析 (1)连结A1B、A1D,根据正方体的性质证出四边形A1D1CB是平行四边形,可得A1B∥D1C,由三角形中位线定理得PM∥A1B,从而得到PM∥D1C,利用线面平行判定定理证出PM∥平面CB1D1,同理可得MN∥平面CB1D1.最后利用面面平行判定定理即可证出平面MNP∥平面CB1D1.
(2)由题意,AC1被平面CB1D1、平面A1BD截成相等的3部分,距离为$\frac{\sqrt{3}}{3}$a,A到平面MNP的距离为$\frac{\sqrt{3}}{6}$a,即可求出平面CB1D1与平面MNP的距离.
解答
(1)证明:连结A1B、A1D,
∵正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1D1平行且等于BC,
∴四边形A1D1CB是平行四边形,可得A1B∥D1C,
∵PM是△AA1B的中位线,可得PM∥A1B,∴PM∥D1C,
∵PM?平面CB1D1,D1C?平面CB1D1,
∴PM∥平面CB1D1,
同理可得:MN∥平面CB1D1,
∵PM、MN是平面MNP内的相交直线,
∴平面MNP∥平面CB1D1.
(2)解:由题意,AC1被平面CB1D1、平面A1BD截成相等的3部分,距离为$\frac{\sqrt{3}}{3}$a,A到平面MNP的距离为$\frac{\sqrt{3}}{6}$a,
∴平面CB1D1与平面MNP的距离为$\frac{\sqrt{3}}{3}$a+$\frac{\sqrt{3}}{6}$a=$\frac{\sqrt{3}}{2}$a.
点评 本题证明正方体中的面面平行,考查了正方体的性质、线面平行与面面平行的判定定理,考查平面与平面间的距离等知识,属于中档题.
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